陳 寧，孫希東，張 宇，陳萍萍，陳 亮

(1.中國航天科工集團8511研究所，江蘇 南京 210007；2.中國人民解放軍91404部隊，河北 秦皇島 066000)

體系對抗條件下針對BMDS的信息對抗環(huán)節(jié)分析

陳 寧1，孫希東2，張 宇1，陳萍萍1，陳 亮1

(1.中國航天科工集團8511研究所，江蘇 南京 210007；2.中國人民解放軍91404部隊，河北 秦皇島 066000)

介紹典型彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(BMDS)的工作過程，結(jié)合信息化戰(zhàn)爭的特點，歸納分析了BMDS的攔截作戰(zhàn)基本過程和作戰(zhàn)環(huán)節(jié)，明確了BMDS的信息對抗環(huán)節(jié)。分析結(jié)果對于應(yīng)用體系對抗策略、依托信息對抗手段以提高彈道導(dǎo)彈突防的能力具有較重要的參考價值。

體系對抗；BMDS；信息對抗

0 引言

進入21世紀以來，美國將研制和部署彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(BMDS)作為國家安全戰(zhàn)略的制高點，同時也把BMD作為實現(xiàn)先發(fā)制人打擊戰(zhàn)略的“新三位一體”力量的重要組成部分。經(jīng)過多年的持續(xù)改進，美國已基本建成了陸、海、空、天全方位立體BMD體系，形成了對來襲彈道導(dǎo)彈的助推段、中段、再入段實施攔截的多層防御能力。目前，各類BMDS通過信息融合、資源共享、組網(wǎng)工作等方式正朝著一體化防御方向發(fā)展，對來襲導(dǎo)彈的攔截能力日益增強。為保持和提高作戰(zhàn)效能，彈道導(dǎo)彈武器系統(tǒng)應(yīng)具備較強的一體化突防對抗能力。本文主要對BMDS的工作過程進行研究分析，明確BMD系統(tǒng)的信息對抗環(huán)節(jié)，為應(yīng)用體系對抗策略、依托信息對抗手段來全面提高彈道導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的突防對抗能力提供參考。

1 BMD體系概況

BMDS是一種將各種反導(dǎo)武器綜合在一起的“多層”防御體系，以陸地、海面和空中為基點，全方位地實施攔截任務(wù)，在來襲導(dǎo)彈起飛、飛行或下降的階段將其摧毀。其主要任務(wù)是保障美國本土及其盟友和海外駐軍免遭敵對國家“有限的戰(zhàn)略/戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈攻擊”。為了防御來襲的各種射程的彈道導(dǎo)彈，美國已建立起一套完整的BMD體系[1-2]。對來襲BM的中段和再入段防御是美國BMDS的重中之重，用于導(dǎo)彈中段和再入段攔截的系統(tǒng)主要包括GMD系統(tǒng)、Aegis BMD系統(tǒng)、THAAD系統(tǒng)和PAC-3系統(tǒng)。

2 典型BMDS組成原理

2.1 GMD系統(tǒng)

陸基中段防御(GMD)系統(tǒng)是一種地基固定式高層防御系統(tǒng)，由五部分組成：天基預(yù)警衛(wèi)星(DSP/SBIRS、STSS)、P/L波段預(yù)警雷達(UEWR、Cobra Dane)、 X波段雷達(GBR、SBX)、 指揮控制作戰(zhàn)管理與通訊(C2BMC)系統(tǒng)、地基攔截器(GBI)。GMD系統(tǒng)的防御對象包括洲際彈道導(dǎo)彈(ICBM)、潛射彈道導(dǎo)彈(SLBM)[1]。據(jù)統(tǒng)計，截至2014年6月22日，GMD系統(tǒng)已進行17次攔截試驗，其中9次成功。

圖1 Aegis BMD系統(tǒng)攔截過程示意圖

GMD系統(tǒng)的攔截交戰(zhàn)過程是：天基預(yù)警衛(wèi)星進行初始探測并提供來襲導(dǎo)彈信息；DSP衛(wèi)星或SBIRS系統(tǒng)向整個GMD系統(tǒng)發(fā)出可能的彈道導(dǎo)彈攻擊警報，引導(dǎo)STSS衛(wèi)星捕獲和跟蹤來襲目標(biāo)，同時引導(dǎo)P/L波段預(yù)警雷達建立搜索警戒線，探測來襲的導(dǎo)彈，并開始在C2BMC中心擬定交戰(zhàn)方案。當(dāng)來襲導(dǎo)彈進入預(yù)警雷達的探測距離內(nèi)時，預(yù)警雷達確認目標(biāo)導(dǎo)彈飛行參數(shù)并跟蹤。依據(jù)預(yù)警雷達和STSS衛(wèi)星確認的信息，C2BMC系統(tǒng)引導(dǎo)X波段雷達并指揮GBI發(fā)射。X波段雷達通過飛行中的攔截彈通信系統(tǒng)向GBI提供高分辨率的目標(biāo)跟蹤信息。GBI利用這些數(shù)據(jù)進行機動接近目標(biāo)，以便GBI上的傳感器(EKV導(dǎo)引頭)從來襲導(dǎo)彈誘餌和碎片中識別出真彈頭來。EKV導(dǎo)引頭提供最后的、精確的飛行彈道修正，使EKV能夠摧毀目標(biāo)。整個作戰(zhàn)過程中的所有雷達形成一個群組網(wǎng)系統(tǒng)，該雷達網(wǎng)是GMD系統(tǒng)中探測、跟蹤、識別與制導(dǎo)過程的核心傳感器。

2.2 Aegis BMD系統(tǒng)

“宙斯盾”BMD(Aegis BMD)系統(tǒng)是一種?；鶛C動式高層防御系統(tǒng)，主要由AN/SPY-1D(V)雷達、C2BMC系統(tǒng)和“標(biāo)準(zhǔn)-3”(SM-3)攔截彈等組成，其防御對象包括短程、中程、中遠程TBM，遠期發(fā)展防御對象包括ICBM。依據(jù)Aegis艦的部署位置不同，Aegis BMD系統(tǒng)的防御層覆蓋全戰(zhàn)區(qū)地域，能在大氣層外分別攔截處于上升段、中段和下降段飛行的彈道導(dǎo)彈[2-4]。據(jù)統(tǒng)計，截至2014年11月6日，Aegis BMD系統(tǒng)已進行35次攔截試驗，其中29次成功。Aegis BMD系統(tǒng)攔截過程如圖1所示。

預(yù)警衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)敵方發(fā)射導(dǎo)彈后，通過通信衛(wèi)星將預(yù)警信息傳送給計算機指揮與決策分系統(tǒng)；之后AN/SPY-1D(V)雷達被引導(dǎo)或直接進行目標(biāo)搜索、捕獲和跟蹤；獲取目標(biāo)后，武器控制分系統(tǒng)在指揮決策分系統(tǒng)的指令下，完成目標(biāo)分配和攔截彈道計算，并發(fā)射SM-3攔截彈。攔截彈在慣性導(dǎo)航(INS)飛行過程中，GPS和AN/SPY-1D(V)雷達向攔截彈傳送精確的狀態(tài)矢量修正數(shù)據(jù)和目標(biāo)修正數(shù)據(jù),對攔截彈進行中段飛行指令制導(dǎo)，以減小系統(tǒng)瞄準(zhǔn)誤差，使KW導(dǎo)引頭進入要求的工作狀態(tài)。一段時間后，攔截彈動能彈頭與助推火箭分離，自主尋的飛行，最后通過“碰撞殺傷”攔截摧毀目標(biāo)。此外，Aegis BMD系統(tǒng)還可基于外部傳感器(前沿部署X波段雷達AN/TPY-2和空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)STSS)數(shù)據(jù)進行攔截彈發(fā)射(2011年在FTM-15中得到驗證)。

2.3 THAAD系統(tǒng)

末端高空區(qū)域防御(THAAD)系統(tǒng)是一種地基機動式高層防御系統(tǒng)，主要由AN/TPY-2雷達、C2BMC系統(tǒng)和THAAD攔截彈組成，其防御對象包括短程、中程、中遠程TBM，能在大氣層內(nèi)外攔截來襲的彈道導(dǎo)彈[2-5]。該系統(tǒng)機動性強，可通過C-141及更大的運輸機空運至戰(zhàn)區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，截至2014年6月底，THAAD系統(tǒng)已進行19次攔截試驗，其中12次成功。THAAD系統(tǒng)攔截過程如圖2所示。

預(yù)警衛(wèi)星、預(yù)警機或探測器發(fā)出預(yù)警信息，傳送給AN/TPY-2雷達，進行遠距離搜索、捕獲和跟蹤目標(biāo)，把跟蹤數(shù)據(jù)傳輸給C2BMC系統(tǒng)，由其完成目標(biāo)數(shù)據(jù)裝訂后下達攔截彈發(fā)射命令。攔截彈發(fā)射后按慣性制導(dǎo)飛行，C2BMC系統(tǒng)指揮AN/TPY-2雷達向攔截彈傳送適時修正的目標(biāo)數(shù)據(jù)，對攔截彈進行中段飛行制導(dǎo)。一段時間后，動能殺傷攔截器(KKV)與助推火箭分離并到達攔截目標(biāo)的位置，進行自主尋的飛行，通過直接碰撞攔截并摧毀目標(biāo)。AN/TPY-2雷達觀測整個攔截過程，并把觀測數(shù)據(jù)提供給C2BMC系統(tǒng)進行攔截效果評估。如果第一枚攔截彈未能攔截和摧毀目標(biāo)(可能發(fā)生在大氣層外)，再發(fā)射第二枚攔截彈進行攔截(在大氣層內(nèi)高空區(qū)域?qū)嵤?。

圖2 THAAD系統(tǒng)攔截過程示意圖

2.4 PAC-3系統(tǒng)

“愛國者”先進能力-3(PAC-3)系統(tǒng)是一種地基機動式低層防御系統(tǒng)，主要由AN/MPQ-65雷達、C2BMC系統(tǒng)和ERINT攔截彈組成，其防御對象包括短程和中程TBM，主要用于對高度在40km以下的彈道導(dǎo)彈飛行末端進行攔截以保護戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)[2-6]。其特點是：火力強，能夠?qū)癸柡涂找u；搜索速度高、跟蹤能力強，反應(yīng)時間短，可以試試多個同步攻擊；有效對抗現(xiàn)有電子干擾手段；能夠與其他陸軍系統(tǒng)和聯(lián)合系統(tǒng)互操作；能由C-17運輸機空運，快速部署到世界各地。PAC-3系統(tǒng)的主要任務(wù)是：①與THAAD系統(tǒng)聯(lián)合，執(zhí)行低層彈道導(dǎo)彈要點防御；②執(zhí)行低層彈道導(dǎo)彈野戰(zhàn)部隊防御；③對吸氣式空中目標(biāo)防御，包括固定翼飛機、直升機和飛航導(dǎo)彈目標(biāo)。PAC-3系統(tǒng)攔截試驗成功率在75%以上，目前已實戰(zhàn)部署。

PAC-3系統(tǒng)攔截過程是：AN/MPQ-65雷達自行搜索發(fā)現(xiàn)目標(biāo)(或在C2BMC系統(tǒng)支持下截獲目標(biāo))，判斷目標(biāo)類別，進行威脅評定后，捕獲、跟蹤目標(biāo)；將目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)傳輸給C2BMC系統(tǒng)，以指揮發(fā)射ERINT攔截彈；攔截彈發(fā)射后，依靠慣性導(dǎo)引飛行，并通過上行鏈路/下行鏈路與地面雷達通信，地面雷達在必要時提供飛行調(diào)整更新數(shù)據(jù)以及導(dǎo)彈與目標(biāo)相對位置的更新數(shù)據(jù)，對攔截彈進行指令制導(dǎo)。一段時間后，攔截彈的導(dǎo)引頭截獲目標(biāo)，進入自導(dǎo)引階段，通過直接碰撞殺傷摧毀目標(biāo)。

3 BMDS信息對抗環(huán)節(jié)分析

3.1 BMDS典型作戰(zhàn)過程分析

根據(jù)上述分析，BMDS主要由傳感器、C2BMC系統(tǒng)和攔截器組成，其中，傳感器用于獲取目標(biāo)及來襲導(dǎo)彈信息，C2BMC系統(tǒng)用于指揮控制作戰(zhàn)管理與通訊，攔截器用于攔截目標(biāo)。

傳感器包括偵察傳感器、預(yù)警傳感器、火控及跟蹤制導(dǎo)傳感器。偵察傳感器包括各類偵察衛(wèi)星；預(yù)警傳感器包括天基預(yù)警衛(wèi)星、早期預(yù)警雷達；火控及跟蹤制導(dǎo)傳感器包括跟蹤識別與制導(dǎo)雷達、空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)。C2BMC系統(tǒng)包括指揮控制、作戰(zhàn)管理和通信子系統(tǒng)。攔截器采用INS/GPS導(dǎo)航+指令中制導(dǎo)+主/被動末制導(dǎo)體制。

BMDS的攔截作戰(zhàn)是一種典型的體系作戰(zhàn)模式，BMD體系要完成成功攔截進攻導(dǎo)彈的使命，需要依次完成以下各項任務(wù)：發(fā)現(xiàn)敵方導(dǎo)彈陣地(僅用于先敵主動防御模式)、發(fā)現(xiàn)敵方發(fā)射導(dǎo)彈、發(fā)出預(yù)警、捕捉跟蹤目標(biāo)、目標(biāo)識別、目標(biāo)跟蹤、發(fā)射攔截彈、INS/GPS導(dǎo)航制導(dǎo)、指令制導(dǎo)、末制導(dǎo)、目標(biāo)攔截等。BMDS攔截作戰(zhàn)的基本過程如圖3所示。

1)偵察。BMDS的偵察衛(wèi)星對攻擊方前線及縱深區(qū)域不斷實施情報偵察，發(fā)現(xiàn)攻擊方的導(dǎo)彈發(fā)射陣地，在有硬摧毀能力的情況下，予以硬摧毀，如不能，則作為情報儲存。

2)預(yù)警。BMDS的預(yù)警衛(wèi)星根據(jù)歷史情報資料晝夜不停地在一定區(qū)域搜索紅外輻射，以監(jiān)視攻擊方的導(dǎo)彈發(fā)射情況。攻擊方導(dǎo)彈點火起飛后，預(yù)警衛(wèi)星的紅外探測器立即發(fā)現(xiàn)，測出目標(biāo)的方位角、速度和加速度，將所得的信息與判斷標(biāo)準(zhǔn)作比較，進行目標(biāo)分類并識別威脅類型，隨后報警，同時拍攝電視圖像，經(jīng)通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回防御方地面C2BMC系統(tǒng)，地面人員判斷不是虛警后，令早期預(yù)警雷達在攻擊方導(dǎo)彈進入搜索范圍后開機工作，在一定區(qū)域內(nèi)跟蹤導(dǎo)彈，并將跟蹤數(shù)據(jù)傳輸至C2BMC系統(tǒng)，地面站計算機根據(jù)預(yù)警衛(wèi)星和早期預(yù)警雷達的信息進行數(shù)據(jù)融合，粗略計算導(dǎo)彈的彈道、彈頭個數(shù)、落點范圍，經(jīng)一定時間后，早期預(yù)警雷達關(guān)機。跟蹤識別雷達開機工作，對導(dǎo)彈實施進一步的搜索定位。

3)跟蹤與識別。BMDS的跟蹤識別雷達(或在天基、空基紅外系統(tǒng)的配合下)、紅外跟蹤系統(tǒng)等對來襲導(dǎo)彈進行跟蹤和識別，精確測量出真目標(biāo)的彈道，并對測量數(shù)據(jù)如目標(biāo)的距離、方位角、距離變化率(速度)進行處理，以消除誤差，估算命中點和彈落點。

4)攔截。BMDS的C2BMC系統(tǒng)根據(jù)各種信息進行決策，當(dāng)確定目標(biāo)進入攔截區(qū)域之后，立即下達作戰(zhàn)命令，并根據(jù)跟蹤系統(tǒng)不斷提供的信息進行火力分配，雷達轉(zhuǎn)入制導(dǎo)模式。攔截彈系統(tǒng)根據(jù)C2BMC系統(tǒng)傳來的信息，作好發(fā)射準(zhǔn)備。接到發(fā)射命令后，攔截彈發(fā)射，在INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的指控下飛行，并接受中段指令制導(dǎo)，根據(jù)C2BMC系統(tǒng)的信息，不斷修正軌道，進入末制導(dǎo)階段，攔截彈殺傷器自主尋的，通過直接撞擊方式摧毀真彈頭。

圖3 BMDS攔截作戰(zhàn)基本過程

5)攔截效果評估。在攔截過程中，BMDS的跟蹤識別與制導(dǎo)雷達、空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)全程觀測，并將攔截過程信息傳遞給C2BMC系統(tǒng)進行攔截效果評估，若攔截成功，則攔截結(jié)束；若攔截失敗，在C2BMC系統(tǒng)的引導(dǎo)下，將進行二次攔截或?qū)嵤┫乱粚哟蔚臄r截。

3.2 BMDS作戰(zhàn)環(huán)節(jié)分析

BMDS的攔截作戰(zhàn)過程包括偵察、探測、跟蹤、識別、指揮、控制、通信、導(dǎo)航、制導(dǎo)、攔截、效果評估等環(huán)節(jié)。偵察、探測、跟蹤、識別環(huán)節(jié)的任務(wù)使命主要是獲取來襲目標(biāo)的信息，發(fā)出導(dǎo)彈來襲預(yù)警，并對來襲目標(biāo)進行捕獲、跟蹤和識別，由傳感器負責(zé)完成；指揮、控制、通信環(huán)節(jié)的任務(wù)使命主要是傳輸目標(biāo)信息數(shù)據(jù)、分析和處理目標(biāo)信息、進行戰(zhàn)斗決策、下達戰(zhàn)斗指令，由C2BMC系統(tǒng)負責(zé)完成；導(dǎo)航、制導(dǎo)環(huán)節(jié)的任務(wù)使命是完成攔截彈飛行過程的INS/GPS制導(dǎo)及中段指令制導(dǎo)，由導(dǎo)航衛(wèi)星和C2BMC系統(tǒng)負責(zé)完成；攔截環(huán)節(jié)的任務(wù)使命是精確摧毀來襲真彈頭，由攔截器負責(zé)完成；效果評估環(huán)節(jié)的任務(wù)使命是評估攔截的效果，由傳感器和C2BMC系統(tǒng)共同負責(zé)完成。

攔截作戰(zhàn)過程中，各環(huán)節(jié)的任務(wù)使命對于BMD體系使命的完成是一種串聯(lián)關(guān)系，倘若其中的任何一環(huán)遭到破壞，系統(tǒng)將無法成功完成攔截使命。因此，針對BMDS的信息對抗體現(xiàn)在對上述作戰(zhàn)環(huán)節(jié)的對抗上。

3.3 BMDS信息對抗環(huán)節(jié)

根據(jù)上述分析，體系對抗條件下的BMDS信息對抗環(huán)節(jié)如下：

1)偵察傳感器對導(dǎo)彈陣地信息的獲取環(huán)節(jié)；

2)預(yù)警傳感器對導(dǎo)彈發(fā)射信息和目標(biāo)初始信息的獲取和粗識別以及對目標(biāo)彈道和彈著點的粗略估計環(huán)節(jié)；

3)火控及跟蹤制導(dǎo)傳感器對中段目標(biāo)的跟蹤與識別環(huán)節(jié)；

4)C2BMC系統(tǒng)對目標(biāo)信息進行融合和分析處理，對目標(biāo)信息、決策指令、發(fā)射指令、制導(dǎo)指令進行傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)；

5)導(dǎo)航衛(wèi)星對攔截器的導(dǎo)航制導(dǎo)環(huán)節(jié)；

6)攔截器撞擊目標(biāo)前對目標(biāo)的跟蹤與識別環(huán)節(jié)。

歸納起來，BMD系統(tǒng)信息對抗對象如下：

1)傳感器：天基預(yù)警衛(wèi)星(DSP/SBIRS、STSS)、P/L波段預(yù)警雷達(UEWR、Cobra Dane)、X波段雷達(GBR、SBX)，AN/SPY-1D(V)雷達，AN/TPY-2雷達，AN/MPQ-65雷達；

2)C2BMC系統(tǒng)：作戰(zhàn)管理與指揮系統(tǒng)(C2BM)、飛行中攔截彈通訊系統(tǒng)(IFICS)、GMD通訊網(wǎng)絡(luò)(GCN)，計算機指揮與決策系統(tǒng)，戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)站(TOS)和發(fā)射控制站(LCS)，指交戰(zhàn)控制站(ECS)；

3)攔截器：地基攔截器(GBI)、“標(biāo)準(zhǔn)-3”(SM-3)攔截彈、THAAD攔截彈、ERINT攔截彈。

4 結(jié)束語

未來高技術(shù)戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)樣式將由以各武器平臺或編隊為中心的機械化編隊對抗作戰(zhàn)，向以陸、海、空、天、電多維一體的體系對抗作戰(zhàn)轉(zhuǎn)變?；谛畔⑾到y(tǒng)的導(dǎo)彈武器體系作戰(zhàn)是打贏現(xiàn)代戰(zhàn)爭的關(guān)鍵，敵對雙方圍繞導(dǎo)彈武器作戰(zhàn)體系進行的攻擊與防御已成為高技術(shù)信息化戰(zhàn)爭體系作戰(zhàn)的核心內(nèi)容。信息化戰(zhàn)爭體系對抗下的導(dǎo)彈武器作戰(zhàn)樣式具有：覆蓋全戰(zhàn)區(qū)的非線性、非接觸“外科手術(shù)式”中遠程精確打擊；攻防對抗一體化；諸軍兵種聯(lián)合作戰(zhàn)，陸、海、空、天、電多維交叉融合；多平臺、全空域、多方位體系對抗；信息、火力一體化等全新特點。新的作戰(zhàn)樣式對體系對抗條件下的BMDS信息對抗裝備和作戰(zhàn)樣式的發(fā)展提出了新的、更高的要求。隨著BMD體系的日益發(fā)展和逐步完善，為了保持和提高彈道導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的突防作戰(zhàn)效能，必須加快體系對抗條件下的BMDS信息對抗裝備體系建設(shè)，進一步提高針對BMDS的體系對抗能力，為打贏信息化戰(zhàn)爭提供保障條件?！?/p>

[1] Martin D. Missile defense agency Ballistic Missile Defense System (BMDS) programmatic environmental impact statement[R]. Defense Missile Defense Agency, 2007．

[2] Hendrickson RM.Ballistic missile defense update [C]∥2012 Space And Missile Defense Conference,Missile Defense Agency,2012．

[3] Missile Defense Agency.Ground-based midcourse defense (GMD) extended test range (ETR) [R]. Final Environmental Impact Statement,2003．

[4] Hicks AB.Aegis ballistic missile defense [R]. Missile Defense Agency,07-MDA-2527,2007．

[5] THAAD[R]∥Jane’s Land-Based Air Defence,2014．

[6] Patriot PAC-3[R]∥Jane’s Land-Based Air Defence,2014．

Analysis of information countermeasure link to BMDS for system-of-systems combat

Chen Ning1, Sun Xidong2, Zhang Yu1, Chen Pingping1, Chen Liang1

(1.No. 8511 Research Institute of CASIC,Nanjing 210007,Jiangsu,China;2.Unit 91404 of PLA, Qinhuangdao 066000,Hebei,China)

Working process of representative Ballistic Missile Defense System (BMDS) are presented detailedly, combine the characteristic of information combat, the intercepting combat basic process and combat link are included and analyzed systematically, the information countermeasure link to BMDS are defined. The analysis results have important reference to enhance the penetration ability entirely by information countermeasure with the application of system-of-systems combat strategy.

system-of-systems combat;BMDS;information countermeasures

2014-06-20

陳寧(1979-)，男，高工，從事電子對抗技術(shù)研究。

TJ762

A